Les performances surprenantes des adhésifs modernes

Une locomotive reliée à ses wagons grâce à de la colle

| Auteur / Rédacteur: Source : Henkel / Gilles Bordet

La surface de collage nécessaire pour tracter les wagons était très faible malgré la charge phénoménale à mettre en mouvement.
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La surface de collage nécessaire pour tracter les wagons était très faible malgré la charge phénoménale à mettre en mouvement. (Source : Henkel)

Une myriade d’innovations rendant les objets de notre quotidien plus efficients et plus durables voit le jour derrières les portes closes des laboratoires. Les quatre innovations présentées dans cet article ont des applications d’une portée considérable.

La lance d'un homme de Neandertal était composée de deux parties : un silex pour la pointe et un bâton pour le manche. Ces deux pièces étaient attachées par du goudron issu de l’écorce de bouleau, probablement extrait en plaçant un rouleau d’écorce sur un simple feu. En d’autres termes, la première colle du monde a été inventée il y a de cela environ 200'000 ans.

Une découverte qui a entrainé la création d’autres outils tels que des houes et des haches, qui ont façonné le développement des sociétés humaines primitives. Une poignée de millénaires plus tard, les adhésifs, les fibres auto-cicatrisantes, le graphène et d’autres matériaux innovants nous permettent de réaliser des prouesses impensables pour nos ancêtres. Que se passe-t-il donc dans ces laboratoires de recherche et développement ?

Adhésifs

En 2017, une équipe de scientifiques et d’ingénieurs de l’entreprise de biens de consommation et de produits industriels Henkel a prouvé que trois grammes d’adhésifs pouvaient suffire à tirer efficacement un train de marchandises de 208 tonnes. Le Loctite HY 4070 – un adhésif hybride combinant plusieurs technologies pour assurer une liaison plus puissante, plus durable, et à polymérisation plus rapide – a été utilisé pour fusionner ensemble une locomotive à son train de wagons marchandises. Inutile de le dire, c’est pleine d’appréhension que l’équipe en charge de cette démonstration a regardé le départ du train. Et de manière tout à fait incroyable, l’adhésif a tenu.

L’expérience a prouvé que les adhésifs hybrides sont non seulement résistants, mais qu’ils peuvent aussi supporter des chocs, frictions et vibrations considérables. Des propriétés qui les rendent parfaitement adaptés aux secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale, où les joints classiques et d'étanchéités doivent être extrêmement durables. Le fait que les adhésifs Loctite puissent remplacer le soudage en font également des outils importants pour les fabricants cherchant à alléger leurs voitures et leurs avions en remplaçant par exemple les lourds matériaux par de la fibre de carbone, du plastique et de l’aluminium. Ces alternatives permettent de réduire la consommation de carburant et améliorent ainsi l’autonomie des véhicules électriques.

« Si vous essayez de souder des fibres de carbone, vous n’irez pas bien loin. » déclare M. Kourosh Bahrami, Corporate Vice President Adhesive Technologies chez Henkel. « Il n’est pas non plus possible de souder de l’aluminium avec de l’acier. Et c’est justement là que les adhésifs entrent en jeu, car ils permettent de lier des substrats différents. Un avantage non seulement pour la fabrication de produits industriels, mais aussi pour la maintenance et la réparation. »

Les adhésifs rendent également les smartphones plus surs à l’utilisation. « Les adhésifs habituellement utilisés pour les smartphones ont des fonctionnalités qui dépassent le simple collage. De nombreuses solutions ont par exemple des propriétés thermiques qui isolent la batterie ou protège l’appareil contre les surchauffes » précise M. Bahrami.

Les adhésifs jouent aussi un rôle essentiel pour les écrans tactiles et les capteurs d’empreintes digitales ainsi que pour les circuits imprimés et autres composants électroniques. On les retrouve dans les réseaux de capteurs qui permettent aux voitures autonomes de voir ce qui se passe autour d’elles. Et les adhésifs conducteurs d'électricité de Henkel aident également les ingénieurs à créer des cellules photovoltaïques plus efficientes et plus fiables.

Quelle résistance les adhésifs structuraux peuvent-ils atteindre ?

L'adhésif Loctite HY 4070 utilisé pour assembler une locomotive et ses wagons est un exemple parfaitement concret des possibilité offertes par les nouveaux adhésifs structuraux universels. Un dispositif de raccordement constitué de deux plaques métalliques d'une surface d'environ 0,2 m2 a été conçu par les ingénieurs de Henkel. Après le nettoyage et le sablage des plaques, 3 grammes d’adhésif structural universel Loctite ont été utilisés pour assembler et coller les pièces. Soixante minutes plus tard, la locomotive a été reliée au premier wagon à l’aide de ce dispositif. Pari réussi ! C'est sans problèmes que les 208 tonnes de marchandises ont été acheminées à destination. Plus tard Loctite battit son propre record mondial à Lille en France avec le tractage de 268 tonnes toujours reliées par 3 grammes de colle seulement !

Avec cette nouvelle gamme d’adhésifs, Loctite offre de nouvelles possibilités dans les domaines de la conception, de l’assemblage et de la réparation, allant de la réparation de petites pièces en plastique et en métal jusqu’au collage structural des panneaux de caravane. Cela ouvre également l’opportunité d’identifier de nouvelles applications ne faisant pas encore appel aux adhésifs.

Un adhésif aux propriétés surprenantes

En associant réactivité et résistance, Loctite HY 4070 résout pratiquement n’importe quel problème de réparation lorsque le temps est limité. Capable de coller rapidement une grande variété de substrats avec une haute résistance, elle permet de réaliser de multiples réparations de façon rapide et facile.

Spécificités techniques :

  • Adhésif hybride bicomposant à base de cyanoacrylate et méthacrylate
  • Fixation ultra rapide
  • Polymérisation à température ambiante
  • Bonne capacité à combler des jeux jusqu'à 5 mm
  • Collage rapide et résistant sur de nombreux substrats, tels que les métaux, la plupart des plastiques, le caoutchouc, le bois, le papier
  • Formule gel qui ne coule pas même sur les surfaces verticales
  • Bonne résistance à l’humidité, aux températures, aux UV et aux produits chimiques
  • Conditionnement avec seringue et buses prêt à l’emploi

MSM

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